恐高癥的虛擬現實暴露療法設計

王 懌

（南京信息工程大學傳媒與藝術學院 江蘇 南京 210044）

恐高癥的虛擬現實暴露療法設計

王 懌

（南京信息工程大學傳媒與藝術學院 江蘇 南京 210044）

目前，治療恐高癥比較有效的療法是暴露脫敏療法，其中虛擬現實暴露療法運用現代科學技術，讓患者沉浸于虛擬的高空環境中，通過反復逐步刺激，讓患者在虛擬環境中逐漸適應并脫敏，最終得到治愈。虛擬現實暴露療法治療環境可控、風險低、成功率高，是治療恐高癥的較好途徑和未來的發展趨勢。本文描述了虛擬現實暴露療法治療恐高癥的特點，提出利用虛擬現實治療恐高癥的設計方案，并指出虛擬現實暴露療法目前存在的問題。

恐高癥；暴露療法；虛擬現實

恐高癥，又名畏高癥?？指叻磻煌潭鹊卮嬖谟诿總€人身上，嚴重者對高處環境有著極其不合理的恐懼和擔心，在臨床上通常被診斷為恐高癥?？指甙Y具體表現為：患者處于高空環境時，視覺信息大幅度縮減，加上心理因素，導致人體平衡系統崩潰，產生即將要墜落的壓迫感而驚恐萬分，出現緊張恐懼、眩暈心慌、呼吸急促等癥狀。目前，在恐高癥的治療上，相對有效的是暴露脫敏療法，常用的暴露療法包括真實暴露療法、想象暴露療法和虛擬現實暴露療法?，F有的恐高癥療法，都是通過模擬真實情景，引發患者的焦慮反應，在暴露環境中逐漸適應并脫敏。其中，虛擬現實暴露療法是恐高癥治療的較好途徑,而且隨著虛擬現實技術的不斷發展，這種療法必將成為未來的發展趨勢。

一、虛擬現實暴露療法的特點

虛擬現實技術融合了信息技術、自動化技術、人工智能技術等多種高新技術，通過對三維世界進行模擬，得到一個逼真的、實時互動的三維環境。體驗者能夠通過虛擬現實設備與虛擬環境進行實時互動交流，通過極其自然的方式來感受虛擬環境對人體感知器官的刺激，包括視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等多種感官刺激，讓人們切身感受到一種“身臨其境”的體驗。虛擬現實技術已經被廣泛應用于醫療、軍事、工業與教育等領域中。

虛擬現實具有沉浸感、交互性與構想性三大特點。其特點對恐高癥治療起到了積極有效的幫助。將虛擬現實技術利用到恐高癥治療中，具備如下三點優勢。第一，虛擬現實暴露療法沉浸感強。例如高空往往風大比較寒冷，患者可以通過佩戴的傳感設備感受高空大風帶來的寒冷感覺，再加上逼真的虛擬現實畫面與音效，可以營造出令人身臨其境的高空環境，讓患者內心深處認為自己真實地處于高空環境中，可以迅速有效地引出患者的焦慮恐懼反應，從而進行暴露脫敏治療。第二，虛擬現實的交互性讓治療過程可控。通過對患者血壓、脈搏等生理指標的測量，以及對患者面部表情、呼吸狀態和動作姿態等行為表現的觀察，治療師可以適時調整虛擬現實場景，如果治療過程中患者的生理指標和行為表現正常，治療師可以讓虛擬情景的恐懼程度逐步加強，反復多次加深對患者的刺激，患者的緊張恐懼心理最終被緩解脫敏，如果患者的生理指標超出正常范圍，行為表現失控，治療師可以隨時終止暫停治療。第三，虛擬現實不但可以構想真實的環境，還可以隨意構想客觀不存在的環境，針對特定人群患者構想特定有效的環境。此外，虛擬現實暴露療法具有很強的安全性，在治療過程中，患者不會出現由于視覺眩暈等癥狀導致的意外墜落，給患者的生命安全提供了保障；虛擬現實暴露療法的成本低、效率高，患者可以多次反復地進行虛擬現實暴露療法，實現最終治愈的目的。

二、虛擬現實暴露療法設計

虛擬現實越逼真，虛擬現實暴露療法的效果越明顯。虛擬現實暴露療法通過利用能夠搭建虛擬現實平臺與場景的游戲引擎，與虛擬現實頭盔、動作捕捉設備相結合，營造逼真的、令人恐懼的高空環境，實現治療的效果。

（一）游戲引擎搭建虛擬現實平臺與場景

游戲引擎可以讓設計師輕松簡單地構建各類游戲、建筑動畫等內容，是一款多平臺的游戲開發工具。許多游戲引擎，如Unity3D不但可以發布Windows系統的游戲，還可發布到IOS、Linux等操作系統環境中，甚至可以跨平臺地與手機、PS、XBOX360等設備無縫對接。虛擬現實場景在游戲引擎中進行搭建。虛擬現實場景的逼真度越高，暴露療法的效果越明顯。虛擬現實場景應當模擬現實生活中最常出現的地域，例如電梯、高樓頂等。在搭建游戲場景時，極大降低患者在虛擬現實中體驗的安全感，可以令患者處于最恐懼的環境。在設計虛擬現實場景時，適當地加入不穩定因素有助于暴露療法的實施?？指甙Y患者在高空時，由于本能反應，認為自身無法做到百分之百的保護，因此不穩定因素在虛擬現實場景中可極大降低患者的安全感。譬如，將虛擬現實場景設定于一個高空的透明電梯內，電梯底部利用透明材質附上冰裂貼圖。在游戲中，患者會認為電梯有隨時碎裂的可能，因而產生了恐懼感。

游戲引擎成為了構建用于恐高癥治療的虛擬現實暴露療法的較為理想的交互平臺。通過計算機語言的輔助，游戲引擎可與虛擬現實設備或體感交互設備相結合。如：虛擬現實頭盔、動作捕捉設備等。此類型游戲便是使用了游戲引擎作為了開發平臺，以計算機語言為橋梁，連接了虛擬現實頭盔、動作捕捉設備等交互設備，共同營造了逼真的效果，從而使人們獲得了更為直觀、身臨其境的感受，為恐高癥暴露療法提供了有利條件。

（二）虛擬現實頭盔增加視覺沉浸感

虛擬現實頭盔可大幅度地提升患者在虛擬現實中的沉浸感。通過此類設備，人們不再需要通過裸眼3D技術，便可直觀地感受在3D虛擬現實環境中最好的體驗。如今，市面上許多虛擬現實頭盔，如Oculus Rift、htc Vive等，都配備有陀螺儀，患者在進行頭部轉動時，虛擬現實中所呈現的視角也會跟隨頭部的變化而變化。

視差是指在不同的兩個點上觀察同一個目標所產生的方向差異。人眼利用視差可以獲得三維空間的感知，即通過視差角度與基線長度感知自身與被觀察物體之間的距離。虛擬現實頭盔具備兩個目鏡。在游戲引擎中制作虛擬現實場景時，利用SDK調節虛擬現實頭盔的左右目鏡視差，使患者在虛擬現實中所觀察到的對象互相產生距離感。距離感對營造高空環境十分必要。設計中，通過利用虛擬現實頭盔提供的SDK，將其與游戲引擎進行連接。以Oculus Rift為例，在游戲引擎中，Oculus Rift package自帶一個綁定了攝像機的膠囊碰撞器，此時膠囊碰撞器等同于玩家的頭部。因此，在進行建模時，需通過調整把膠囊碰撞器綁定在人物模型中的頭部位置，再通過大小比例的縮放將視角與人眼視角調成一致?；颊咴谶M行治療時，便可觀察到“自己”的手、腳等部位。這樣便增加了患者在虛擬現實中的沉浸感，提升了虛擬現實暴露療法實施的效率。

（三）手勢捕捉設備增加觸覺沉浸感

假手實驗是一個著名的感知實驗。被試一只真實的手被物體遮蓋藏起來，不出現在視野中，取而代之的是一只仿真的橡膠手。實驗人員通過同時利用毛刷刺激被試的手與橡膠手的相同位置，使被試產生同理心錯覺，認為橡膠手就是自己的手。針對恐高癥治療的虛擬現實游戲通過利用體感交互設備增強患者在游戲中的沉浸感。患者利用虛擬現實設備配合體感交互設備，在外界的觸覺刺激下，獲得同理心錯覺，即自身與虛擬現實游戲內的角色進行了換位。同假手實驗原理，虛擬現實利用體感交互設備以及虛擬現實設備，讓患者出現同理心錯覺，增添患者的沉浸感，提升暴露療法的效率。手勢捕捉設備通過雙攝像頭定位手與手指在空間中的位置以及動作。在游戲引擎中，游戲主角（患者在游戲中的角色）模型在各個關節綁定好骨骼，頭部骨骼與虛擬現實頭盔進行綁定，手部骨骼則與手勢捕捉設備進行綁定。在現實生活中，人手與頭部在空間中的位置是互相關聯的。為了確保手部的位移能夠基于頭部的位置，在游戲制作中，需將手勢捕捉設備或用于捕捉手勢的攝像頭粘貼在虛擬現實頭盔上。在游戲中，由于游戲骨骼的作用，手部移動同時帶動附屬骨骼的運動。設計游戲時，通過調整、比對，在現實中相同位置安放在游戲中可觸碰的物體，讓玩家在游戲內看得見也摸得著。上述游戲設計方法可大大增加游戲的交互性與沉浸感，提升患者同理心錯覺。

三、目前存在的問題和未來發展的方向

如今，虛擬現實在心理治療中已得到廣泛應用。飛行恐懼癥、蜘蛛恐懼癥、蟑螂恐懼癥等都可以利用虛擬現實暴露療法得到治愈。虛擬現實暴露療法具備運營成本低、效率高、安全性強等優勢，在心理治療領域有著廣闊的發展空間。但是，由于虛擬現實暴露療法起步較晚，發展尚未成熟，還存在一些問題。

首先，虛擬現實暴露療法需配合虛擬現實頭盔一起進行，不少使用者表示佩戴虛擬現實頭盔會產生頭暈的現象，醫學中稱之為“動暈癥”。頭暈的現象給抑郁癥治療帶來了諸多不便。在未來的發展中，用戶體驗將會成為虛擬現實技術發展中應當考慮的重要因素。其次，雖然虛擬現實暴露療法已被廣泛應用于各類恐懼癥治療當中，但是專門研究針對恐高癥治療的虛擬現實暴露療法的人員還很少，不少理論成果不具有足夠的說服力。國內外應當制定相關戰略，發展專門從事研究針對恐高癥治療的暴露療法的研究人員，得出更具說服力的成果。最后，雖然虛擬現實暴露療法與傳統的暴露療法相比單次使用成本低廉，但是由于虛擬現實設備成本高昂，在國內還尚未得到普及，使用虛擬現實暴露療法的研究、治療機構少之又少。因此，如何降低虛擬現實設備成本也將成為今后研究需要解決的問題。

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[3]閆京江,吳靈丹,孫弘進.運用虛擬現實暴露療法治療飛行恐懼癥的研究述評[J].現代生物醫學進展,2007,(09):1372-1374+1382

王 懌（1993-），南京信息工程大學傳媒與藝術學院，藝術專業碩士，研究方向：虛擬現實。

R749.7+2

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1007-0125(2017)09-0272-02